一種平面狀電熱輻射體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種平面狀電熱輻射體，將由電熱合金箔制成的鏤空物電阻回路粘附在軟性或硬性的襯基材料上成為復(fù)合體，在復(fù)合體有電阻回路的一面單面披覆或著復(fù)合體的兩面包覆與襯基材料同種或異種的薄膜狀高分子材料制成電熱輻射體半成品；在電熱輻射體半成品的一面或兩面涂敷低、中溫型遠(yuǎn)紅外輻射涂層。本實(shí)用新型改善了常見電發(fā)熱體的發(fā)熱穩(wěn)定性，拓寬了電熱輻射體發(fā)熱溫度的上限值，延長了發(fā)熱體的工作壽命；讓平面狀的電發(fā)熱體具備了足夠的熱輻射能力，達(dá)到發(fā)熱均勻、溫度穩(wěn)定、電熱轉(zhuǎn)換效率高、能耗低、壽命長、使其應(yīng)用設(shè)備的工作效率大幅提高的目的。
【專利說明】一種平面狀電熱輻射體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種平面狀電熱輻射體，屬于電熱材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]常見的電加熱發(fā)熱片或發(fā)熱板(軟質(zhì)或硬質(zhì)平面發(fā)熱體)分為以下幾種:一種是將電熱絲或其衍生產(chǎn)品以平面狀分布，通電后因焦耳效應(yīng)電熱絲發(fā)熱再傳導(dǎo)到將其鑲嵌在內(nèi)的外層平板狀傳熱物質(zhì)(如鑄鋁合金板等)成為傳統(tǒng)的平面電加熱板；另一種是以電熱合金箔制成鏤空物(電阻回路)夾在耐熱絕緣的膜(片)狀或薄板狀材料中間壓合而成，它在通電時合金箔發(fā)熱傳導(dǎo)至包覆其外的耐熱材料層，致其整體對外加熱而成為近幾年出現(xiàn)的平面發(fā)熱體新品種；第三種是以發(fā)熱碳漿為代表的新型電熱材料涂敷在襯基材料(耐熱絕緣的膜(片)狀高分子材料或非金屬輕質(zhì)板材或涂有耐熱絕緣層的金屬薄板)上，經(jīng)干燥、固化形成連續(xù)的可發(fā)熱碳漿層，再以一定的方法制作導(dǎo)流電極(或接線端子)，這種帶有發(fā)熱碳漿層的薄片狀襯基材料再被耐熱絕緣材料包覆或壓合成為了一經(jīng)通電就集導(dǎo)熱層、發(fā)熱層、輻射層三位一體的平面狀發(fā)熱體。
[0003]第一種平面發(fā)熱體發(fā)熱不均勻，熱效率低，耗電量大，沒有熱輻射能力；第二種平面發(fā)熱體發(fā)熱穩(wěn)定，電熱效率相對較高，但合金箔通電發(fā)熱時帶有的少量熱輻射(紅外輻射)不足以讓它成為該類型發(fā)熱體的主要熱傳遞方式，因此用它作為發(fā)熱元件使用時加熱烘干效率還不夠高；第三種平面狀發(fā)熱體有很好的熱輻射能力，電熱轉(zhuǎn)換效率高，但發(fā)熱穩(wěn)定性不好，存在明顯的功率衰減現(xiàn)象，因此使用壽命不夠長，最主要的是由于發(fā)熱碳漿本身材料性能的局限性，該類發(fā)熱體的發(fā)熱溫度不夠高，不能滿足相當(dāng)一部分工業(yè)用烘干設(shè)備產(chǎn)品的溫度使用要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種平面狀電熱輻射體，改善常見電發(fā)熱體的發(fā)熱穩(wěn)定性，拓寬電熱輻射體發(fā)熱溫度的上限值，延長發(fā)熱體的工作壽命；最主要的是讓平面狀的電發(fā)熱體(軟質(zhì)或硬質(zhì))具備足夠的熱輻射能力，達(dá)到發(fā)熱均勻、溫度穩(wěn)定、電熱轉(zhuǎn)換效率高、能耗低、壽命長、使其應(yīng)用設(shè)備的工作效率大幅提高的目的。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種平面狀電熱輻射體，由鏤空的電熱合金箔形成的電阻回路包夾在襯基材料的中間形成復(fù)合物，所述復(fù)合物外層的一面或兩面涂敷有由低、中溫型遠(yuǎn)紅外輻射涂料形成的熱輻射涂層。當(dāng)襯基材料為PET或PI或硅橡膠高分子材料膜或薄材時，所形成的平面狀電熱輻射體為軟性平面狀電熱輻射體；當(dāng)襯基材料為環(huán)氧樹脂板或云母紙板時，所形成的平面狀電熱輻射體為硬性平面狀電熱輻射體。
[0007]所述由鏤空的電熱合金箔形成的電阻回路粘附在平面狀襯基材料的一面，平面狀襯基材料的另一面覆合有一層由鏡面鋁箔或薄板形成的反射層，電阻回路和反射層的兩側(cè)分別覆合、模壓有襯基材料，帶有電阻回路的一面的最外層涂敷有熱輻射涂層，所形成的平面狀電熱輻射體為單向輻射型平面狀電熱輻射體；單向輻射型平面狀電熱輻射體在涂敷熱輻射涂層的另一面的最外層覆有一層由金屬薄板或薄板狀耐熱質(zhì)輕的無機(jī)或高分子材料形成的支撐加強(qiáng)層。
[0008]所述電阻回路上引出有兩個載流電極，兩個載流電極分別從平面狀電熱輻射體的一端面引出接線端，從平面狀電熱輻射體的另一端面用鉚釘固定。
[0009]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:
[0010]1、本實(shí)用新型遠(yuǎn)紅外涂料輻射加熱比普通電熱絲加熱達(dá)到同樣的烘干效果，可節(jié)
電 30% ?40%ο
[0011]2、同樣的烘干面積和烘干效果，本實(shí)用新型相比與利用碳纖維石英發(fā)熱管制作成的烘干設(shè)備，其所需的動力配置可少于50%以上。例如在一項對比試驗(yàn)中，組I采用U形碳纖維石英發(fā)熱管8支，每支1200W (8支共9.6kW),并排成50cmX60cm的烘干面積；組2采用本實(shí)用新型2塊，每塊具有58cmX32cm的烘干面積，每塊2kW (2塊共4kW);則為組I和組2的烘干面積和烘干效果基本相當(dāng)，但組2比組I的動力配置可減少50%以上。
[0012]3、同樣面積同樣功率配置的兩塊發(fā)熱板，設(shè)有鋁箔反射層和沒有鋁箔發(fā)射層的，通電后在發(fā)熱板下方4cm處測得的空氣溫度值(縱橫選取9個點(diǎn))，本實(shí)用新型有反射層的發(fā)熱板每個點(diǎn)溫度平均要高3?5°C。
[0013]4、同樣面積，同樣功率配置，同樣帶有鋁箔發(fā)射層的兩塊發(fā)熱板，有遠(yuǎn)紅外輻射涂層和沒有遠(yuǎn)紅外輻射涂層的，同樣在發(fā)熱板下方4cm處測定9個點(diǎn)的空氣溫度，本實(shí)用新型有輻射涂層的發(fā)熱板每個點(diǎn)的溫度平均要高5?8°C。
[0014]本實(shí)用新型通電發(fā)熱并作為烘干發(fā)熱元件被使用時，其傳遞熱量方式的三合一效果是十分明顯的。發(fā)熱體質(zhì)量輕，強(qiáng)度好，運(yùn)輸及使用過程中不易碎裂及破損，而且外形薄而巧，占用空間少，使其應(yīng)用設(shè)備的外型也能變得輕盈美觀。制成品烘干效率高，能耗低，安全性好。
[0015]本實(shí)用新型十分適合在需要平面烘干效果的設(shè)備裝置中作為發(fā)熱元件使用，如印花織物的焙烘(干燥、發(fā)色、固化)，服裝洗滌后的干燥，農(nóng)作物種子的干燥，蔬菜的脫水及其他以焙烘、干燥、脫水、加溫、保溫、取暖、解凍為目的的各種電熱裝置或產(chǎn)品中，體現(xiàn)高效、節(jié)電、安全、耐用的特性。另外，近幾年來風(fēng)靡市場的健康保健類產(chǎn)品，如電熱桑拿房、能量足浴桶、拱形(半圓形)遠(yuǎn)紅外治療儀(理療儀)都可以是本實(shí)用新型的應(yīng)用場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的平面構(gòu)造圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的產(chǎn)品外形圖(反面)。
[0018]圖3是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的產(chǎn)品外形圖(正面)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。
[0020]圖1所示的實(shí)施例中，電阻回路2粘附在平面狀襯基材料I的一面，襯基材料I的另一面覆合有一層反射層3，電阻回路2和反射層3的兩側(cè)分別覆合、模壓襯基材料I。帶有電阻回路2的一面的最外層涂敷有熱輻射涂層5，另一面的最外層覆有一層支撐加強(qiáng)層6。電阻回路2上引出有載流電極4。
[0021]所述電阻回路2為鏤空的電熱合金箔。所述襯基材料I為PET或PI或硅橡膠高分子材料膜或薄材，形成軟性平面狀電熱輻射體；或者為環(huán)氧樹脂板或云母紙板，形成硬性平面狀電熱輻射體。軟性電熱輻射體，通電后其表面發(fā)熱溫度在50?150°C ;硬性電熱輻射體，通電后其表面發(fā)熱溫度在50?300°C。所述反射層3為鏡面鋁箔或薄板。所述熱輻射涂層5為低、中溫型遠(yuǎn)紅外輻射涂料。所述支撐加強(qiáng)層6為金屬薄板或薄板狀耐熱質(zhì)輕的無機(jī)或高分子材料。
[0022]本實(shí)用新型的原理為電熱合金箔通電發(fā)熱進(jìn)而加熱遠(yuǎn)紅外輻射涂層致其發(fā)生熱輻射。電熱合金材料(鎳鉻合金或鐵鉻鋁合金是常用的品種)合金成分確定，電阻率穩(wěn)定系數(shù)小而平穩(wěn)，因而功率穩(wěn)定。在外加電壓穩(wěn)定的前提下由其作為發(fā)熱材料通電時能得到均勻、穩(wěn)定的發(fā)熱溫度。另外，合金箔本身可作為載流電極，亦確保了發(fā)熱體回路電阻的穩(wěn)定，也意味著保障了功率的穩(wěn)定(不同于發(fā)熱碳漿系發(fā)熱體與載流電極材料的不同質(zhì)，接觸不良引起電阻變化，功率不穩(wěn)定的狀況)，功率衰減小，使用壽命長。然而，盡管電熱合金箔發(fā)熱時也有一定的紅外輻射(熱輻射)特性，但作為發(fā)熱元件起發(fā)熱傳熱效應(yīng)時還不具備足夠的熱輻射能力，因此，本實(shí)用新型，在由這種電熱合金箔制成的電熱輻射體半成品的單面或雙面涂敷一層遠(yuǎn)紅外輻射涂料，這樣獲得的電熱輻射體成品通電時有持續(xù)穩(wěn)定、高效的熱輻射能力，發(fā)揮了它作為加熱元件時具有對熱的傳遞以傳導(dǎo)、輻射及對流三種方式的混合進(jìn)行的傳遞效果，使其相應(yīng)的應(yīng)用設(shè)備有更加高效、低耗的焙烘、脫水、干燥、低溫固化等所需的加熱效果。
[0023]上述實(shí)施例的制作方法如下:
[0024]第一步，根據(jù)設(shè)計要求，選用市售的電熱合金箔，以激光雕刻或化學(xué)蝕刻的方法制得滿足發(fā)熱要求的合金箔鏤空物，即電阻回路2。
[0025]第二步，將電阻回路2粘貼在襯基I (當(dāng)制作軟性電熱輻射體時，襯基I為耐熱絕緣的PET、PI膜或硅橡膠膜、片、薄材；當(dāng)制作硬性電熱輻射體時，襯基I為環(huán)氧樹脂板或云母紙板)上，制得復(fù)合體A。
[0026]第三步(可選)，在復(fù)合體A的襯基I 一面粘附覆合一層對紅外線有反射作用的反射層3 (鏡面鋁箔或薄板)，而得到復(fù)合體A’。
[0027]第四步，在復(fù)合體A’的兩面包覆(在其他實(shí)施例中，當(dāng)沒有反射層3時，僅在復(fù)合體A有電阻回路2的一面單面披覆即可)與襯基I材料同種或異種的耐熱絕緣材料(膜，片，薄材)，使電阻回路2被密封包夾其中，得到復(fù)合體B。注:披覆或包覆工序前已事先做好了電阻回路的載流電極4 (電熱合金箔或?qū)щ娊饘俨牧?的引出工作，并在披覆或包覆過程中對載流電極4及引出位置做了保護(hù)。為使本實(shí)用新型在其應(yīng)用設(shè)備上的安裝、固定及使用時的簡易方便，電熱輻射體的兩個載流電極4的導(dǎo)出位置可根據(jù)實(shí)際實(shí)用要求，通過計算相鄰放置或分開放置在電熱輻射體的任意位置上。如以矩形平面電熱輻射體為例，兩個載流電極4導(dǎo)出端(接線端)可相鄰放置在靠近矩形的其中一條邊的位置處，也可分開放置在四條邊中的任意一條邊的任意位置上。
[0028]第五步，在復(fù)合體B有電阻回路2的一面的最外層(在其他實(shí)施例中，當(dāng)沒有反射層3時，在復(fù)合體B的兩面)以絲網(wǎng)印刷或輥涂、刷涂的方式，涂敷一層低、中溫型的遠(yuǎn)紅外輻射涂料形成的熱輻射涂層5，對涂層烘干、固化得到具有單向輻射能力(當(dāng)復(fù)合體B的兩面均涂覆熱輻射涂層5時，具有雙面輻射能力)的電熱輻射體預(yù)制品C。
[0029]第六步(可選)，為提高本實(shí)用新型的美觀度和機(jī)械強(qiáng)度，在制取單向輻射的平面狀電熱輻射體時，可在涂敷遠(yuǎn)紅外輻射涂料的另一面再覆以一層有一定機(jī)械強(qiáng)度的薄板狀金屬板材，如鋁板、不銹鋼板、馬口鐵板等(或耐溫質(zhì)輕的無機(jī)材料或高分子板材)作為支撐加強(qiáng)層，得到單向輻射型電熱輻射體預(yù)制品C’。
[0030]第七步，將電熱輻射體預(yù)制品進(jìn)行切邊、包邊加工，固定密封載流電極接線端或接線樁，即完成了制作本實(shí)用新型的全過程。
[0031]上述制作流程中所涉及的激光雕刻、化學(xué)蝕刻、粘貼、包覆、披覆、絲網(wǎng)印刷、輥涂、刷涂等工藝均為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型不涉及任何新工藝或改進(jìn)工藝。
[0032]圖2和圖3所示的本實(shí)用新型的成品中，在成品反面的一角處可見載流電極引出接線端4’，外圍是金屬包邊條；在成品正面的一角處可見載流電極引出接線端的固定鉚釘4’’，頂層覆蓋有熱輻射涂層5。產(chǎn)品根據(jù)不同的底材選用不同的連結(jié)料樹脂，不同的表面溫度選用不同的選紅外粉末材料。
[0033]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例。可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平面狀電熱輻射體，其特征在于:由鏤空的電熱合金箔形成的電阻回路(2)包夾在襯基材料(I)的中間形成復(fù)合物，所述復(fù)合物外層的一面或兩面涂敷有由低、中溫型遠(yuǎn)紅外輻射涂料形成的熱輻射涂層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述平面狀電熱輻射體，其特征在于:所述襯基材料(I)為PET或PI或硅橡膠高分子材料膜或薄材，所形成的平面狀電熱輻射體為軟性平面狀電熱輻射體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述平面狀電熱輻射體，其特征在于:所述襯基材料(I)為環(huán)氧樹脂板或云母紙板，所形成的平面狀電熱輻射體為硬性平面狀電熱輻射體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述平面狀電熱輻射體，其特征在于:所述由鏤空的電熱合金箔形成的電阻回路(2)粘附在平面狀襯基材料(I)的一面，平面狀襯基材料(I)的另一面覆合有一層由鏡面鋁箔或薄板形成的反射層(3)，電阻回路(2)和反射層(3)的兩側(cè)分別覆合、模壓有襯基材料(1)，帶有電阻回路(2)的一面的最外層涂敷有熱輻射涂層(5)，所形成的平面狀電熱輻射體為單向輻射型平面狀電熱輻射體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述平面狀電熱輻射體，其特征在于:所述單向輻射型平面狀電熱輻射體在涂敷熱輻射涂層(5)的另一面的最外層覆有一層由金屬薄板或薄板狀耐熱質(zhì)輕的無機(jī)或高分子材料形成的支撐加強(qiáng)層(6 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述平面狀電熱輻射體，其特征在于:所述電阻回路(2)上引出有兩個載流電極(4)，兩個載流電極(4)分別從平面狀電熱輻射體的一端面引出接線端，從平面狀電熱輻射體的另一端面用鉚釘固定。
【文檔編號】H05B3/20GK203722846SQ201320893166
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】張躍進(jìn) 申請人:張躍進(jìn)